FR2994220A1

FR2994220A1 - Device for controlling variable section nozzle of nacelle of engine of aircraft, has regulation system connected to checking element to control actuator, and control device including controller allowing blocking moving parts in position

Info

Publication number: FR2994220A1
Application number: FR1257525A
Authority: FR
Inventors: Guillaume Bulin; Nicolas Devienne; Nicolas Lecointre; Paul-Emile Roux; Henaff Sebastien Le; Eric Desmet
Original assignee: Airbus Operations SAS
Current assignee: Airbus Operations SAS
Priority date: 2012-08-02
Filing date: 2012-08-02
Publication date: 2014-02-07
Anticipated expiration: 2032-08-02
Also published as: FR2994220B1

Abstract

The device has moving parts (56) moving between an open position corresponding to a large section of a variable nozzle and a closed position corresponding to a weakest section of the variable nozzle. The moving parts are connected to an actuator (58) through a mechanical transmission chain (60). A regulation system (62) of the actuator is connected to a checking element (64) to control the actuator. The control device includes a controller (72) independent of the regulation system allowing blocking the moving parts of the variable nozzle in a preset position.

Description

DISPOSITIF DE COMMANDE D'UNE TUYERE A SECTION VARIABLE D'UN AERONEF La présente invention se rapporte à un dispositif de commande d'une tuyère à section variable d'un aéronef. Pour réduire la consommation de carburant, certains aéronefs disposent d'une motorisation avec une tuyère à section variable. Ainsi, il est possible d'adapter le flux traversant la tuyère, en modifiant sa section, aux conditions extérieures et au régime de fonctionnement du moteur afin d'optimiser le rendement de la motorisation. Selon un mode de réalisation illustré sur la figure 1, un ensemble propulsif d'un aéronef comprend une nacelle 10 dans laquelle est disposée de manière sensiblement concentrique une motorisation 12 reliée par l'intermédiaire d'un mât au reste de l'aéronef. La nacelle 10 comprend une paroi intérieure délimitant un conduit 14 avec une entrée d'air 16 à l'avant, une première partie du flux d'air entrant, appelée flux primaire, traversant la motorisation 12 pour participer à la combustion, la seconde partie du flux d'air, appelée flux secondaire, étant entrainée par une soufflante 18 et s'écoulant dans un conduit annulaire 20 délimité par la paroi intérieure de la nacelle et la paroi extérieure de la motorisation. A l'arrière, le flux primaire s'échappe via une tuyère fixe 22 avec une portion tronconique dont le diamètre se réduit selon le sens d'écoulement des flux. Le flux secondaire s'échappe via une sortie 24 délimitée à l'intérieur par la tuyère fixe 22 et à l'extérieur par une tuyère mobile 26 correspondant à la tuyère à section variable 26 prévue à l'extrémité arrière de la nacelle.The present invention relates to a device for controlling a variable-section nozzle of an aircraft. To reduce fuel consumption, some aircraft have an engine with a variable section nozzle. Thus, it is possible to adapt the flow through the nozzle, by changing its section, the external conditions and the operating speed of the engine to optimize the performance of the engine. According to an embodiment illustrated in FIG. 1, a propulsion unit of an aircraft comprises a nacelle 10 in which is disposed in a substantially concentric manner a power unit 12 connected via a mast to the rest of the aircraft. The nacelle 10 comprises an inner wall delimiting a duct 14 with an air inlet 16 at the front, a first part of the incoming air flow, called primary flow, passing through the engine 12 to participate in the combustion, the second part air flow, called secondary flow, being driven by a blower 18 and flowing in an annular conduit 20 defined by the inner wall of the nacelle and the outer wall of the engine. At the rear, the primary flow escapes via a fixed nozzle 22 with a frustoconical portion whose diameter is reduced in the direction of flow flow. The secondary flow escapes via an outlet 24 delimited inside by the fixed nozzle 22 and outside by a movable nozzle 26 corresponding to the variable-section nozzle 26 provided at the rear end of the nacelle.

Selon un mode de réalisation, la tuyère à section variable 26 peut se translater selon une direction de déplacement parallèle à la direction longitudinale du moteur (correspondant à l'axe du moteur référencé 28) entre deux positions extrêmes correspondant à une première position avant illustrée en trait fort sur la figure 1 et une position arrière illustrée en pointillés sur la figure 1. Dans la mesure où la tuyère fixe a une forme tronconique, il est possible de contrôler la section de sortie de la tuyère à section variable en ajustant la position de cette dernière selon la direction de déplacement. Selon un mode de réalisation illustré sur la figure 2, la tuyère à section variable 26 comprend des parties mobiles 30 qui se déplacent grâce à une chaîne de transmission mécanique 32 entrainée par un moteur 34. La chaîne de transmission mécanique 32 permet de transformer le mouvement de rotation de l'arbre de sortie du moteur 34 en un mouvement de translation selon la direction de déplacement des parties mobiles.According to one embodiment, the variable section nozzle 26 can translate in a direction of displacement parallel to the longitudinal direction of the motor (corresponding to the axis of the engine referenced 28) between two extreme positions corresponding to a first front position illustrated in FIG. 1 and a rear position shown in dashed lines in FIG. 1. Insofar as the fixed nozzle has a frustoconical shape, it is possible to control the outlet section of the variable-section nozzle by adjusting the position of the the latter according to the direction of movement. According to an embodiment illustrated in FIG. 2, the variable-section nozzle 26 comprises moving parts 30 which move thanks to a mechanical transmission chain 32 driven by a motor 34. The mechanical transmission chain 32 makes it possible to transform the movement rotation of the output shaft of the motor 34 in a translation movement in the direction of movement of the moving parts.

L'invention se rapporte plus particulièrement à une tuyère à section variable qui n'est pas sujette à l'accrétion de givre, comme par exemple celle décrite dans le document US-3.797.785. Sur la figure 2, on a illustré un dispositif de commande d'une tuyère à section variable selon l'art antérieur.The invention relates more particularly to a nozzle of variable section which is not subject to the accretion of frost, such as that described in US-3,797,785. In Figure 2, there is illustrated a control device of a variable section nozzle according to the prior art.

Pour contrôler la position des parties mobiles, la chaîne de commande comprend un système de régulation 42 de la motorisation appelé FADEC (pour Full Authority Digital Engine Control), et un organe de contrôle 44 appelé PE (pour Power Electronics) assurant le contrôle du moteur 34. Ainsi, lorsque le système de régulation 42 transmet un signal à l'organe de contrôle 44, ce dernier impulse une rotation au moteur 34 qui par l'intermédiaire de la chaîne de transmission mécanique 32 génère la translation des parties mobiles 30. L'organe de contrôle 44 assure entre autre la fonction de convertisseur de puissance entre un circuit de commande en amont et un circuit de puissance en aval. Pour répondre aux contraintes imposées par les autorités de certification, le dispositif de commande utilise des moyens de redondance pour améliorer la fiabilité de pilotage. Ainsi, le dispositif de commande comprend deux moteurs 34 et 34', chacun d'eux étant capable d'engendrer le mouvement de toutes les parties mobiles 30, deux organes de contrôle 44 et 44', un pour chaque moteur et deux alimentations 46 et 46' pour alimenter en énergie électrique les organes de contrôle et les moteurs associés. Pour assurer la transmission des signaux entre les organes de contrôle et le système de régulation 42 en respectant les contraintes de ségrégation, il est prévu quatre séries de câbles, deux pour chaque organe de contrôle 44, 44'. Cette solution permet de respecter les contraintes imposées par les autorités de certification. Si un organe de contrôle est défaillant, l'autre peut assurer le contrôle des moteurs et ainsi le contrôle de la position des parties mobiles de la tuyère à section variable. Si une alimentation est défaillante, la seconde alimentation peut la remplacer.To control the position of the moving parts, the control chain comprises a control system 42 of the engine called FADEC (for Full Authority Digital Engine Control), and a control member 44 called PE (for Power Electronics) providing control of the engine 34. Thus, when the control system 42 transmits a signal to the control member 44, the latter impels a rotation to the motor 34 which through the mechanical transmission chain 32 generates the translation of the moving parts 30. L control member 44 provides inter alia the function of power converter between an upstream control circuit and a downstream power circuit. To meet the constraints imposed by the certification authorities, the control device uses redundancy means to improve driving reliability. Thus, the control device comprises two motors 34 and 34 ', each of them being capable of generating the movement of all the moving parts 30, two control members 44 and 44', one for each motor and two power supplies 46 and 46 'for supplying electrical power to the control members and the associated motors. To ensure the transmission of signals between the control members and the control system 42 while respecting segregation constraints, there are four sets of cables, two for each control member 44, 44 '. This solution makes it possible to respect the constraints imposed by the certification authorities. If one control unit fails, the other can control the motors and thus control the position of moving parts of the variable section nozzle. If a power supply fails, the second power supply can replace it.

Pour chaque organe de contrôle, si une série de câbles est défaillante, les communications entre le système de régulation et l'organe de contrôle peuvent être assurées par la seconde série de câbles. Enfin, si un moteur est défaillant, le mouvement des parties mobiles de la tuyère à section mobile peut être assuré par le second moteur qui est dimensionné pour.For each controller, if a series of cables fails, the communications between the control system and the controller can be provided by the second set of cables. Finally, if a motor fails, the movement of the moving parts of the movable section nozzle can be ensured by the second motor which is sized for.

Selon un autre aspect, le système de régulation 42 doit connaître la position réelle des parties mobiles de la tuyère à section variable pour assurer notamment la protection de la motorisation et éviter par exemple une activation de la poussée maximale de la motorisation alors que la tuyère à section variable n'est pas en position adéquate. Selon un mode de réalisation, le contrôle de la position des parties mobiles de la tuyère est assuré par des capteurs redondés et indépendants, à savoir des capteurs au niveau de la chaîne de transmission mécanique 32 ou du moteur 34 et des capteurs de présence répartis le long de la course des éléments mobiles de la tuyère, qui renseignent le système de régulation 42 sur la position réelle des éléments mobiles et permet ainsi au système de régulation de détecter un éventuel dysfonctionnement du dispositif de commande.According to another aspect, the control system 42 must know the real position of the moving parts of the variable-section nozzle to ensure in particular the protection of the engine and avoid for example an activation of the maximum thrust of the engine while the nozzle to variable section is not in proper position. According to one embodiment, the control of the position of the moving parts of the nozzle is provided by redundant and independent sensors, namely sensors at the level of the mechanical transmission chain 32 or the motor 34 and presence sensors distributed on the along the stroke of the movable elements of the nozzle, which inform the control system 42 on the actual position of the moving elements and thus allows the control system to detect a possible malfunction of the control device.

Selon l'art antérieur présenté ci-dessus, la tuyère à section variable est entièrement et exclusivement pilotée par le système de régulation 42 et le niveau de sécurité repose sur la fiabilité des composants, la redondance des éléments du dispositif de commande et la redondance intrinsèque à l'architecture du système de régulation 42. bans un souci d'amélioration continue, la présente invention vise à augmenter le niveau de sécurité du dispositif de commande d'une tuyère à section variable d'un aéronef. Selon un autre objectif, l'invention vise à réduire le nombre de composants pour diminuer la masse et simplifier l'intégration à niveau de sécurité égal.According to the prior art presented above, the variable-section nozzle is entirely and exclusively controlled by the control system 42 and the level of safety is based on the reliability of the components, the redundancy of the control device elements and the intrinsic redundancy. In the architecture of the control system 42, in the interest of continuous improvement, the present invention aims to increase the safety level of the control device of a variable-section nozzle of an aircraft. According to another objective, the invention aims to reduce the number of components to reduce the mass and simplify the integration at equal safety level.

A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de commande d'une tuyère à section variable d'une motorisation d'un aéronef, ladite tuyère à section variable comprenant une ou plusieurs parties mobiles entre une première position ouverte correspondant à la section la plus importante de la tuyère et une seconde position fermée correspondant à la section la plus faible de la tuyère, la ou lesdites parties mobiles étant reliées par l'intermédiaire d'une chaîne de transmission mécanique à un actionneur, ledit dispositif comprenant un système de régulation de la motorisation relié à un organe de contrôle apte à contrôler l'actionneur, caractérisé en ce que le dispositif de commande comprend une commande indépendante du système de régulation permettant de bloquer la ou les parties mobiles de la tuyère dans une position déterminée. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard 5 des dessins annexés sur lesquels - La figure 1 est une vue latérale d'un ensemble propulsif d'un aéronef avec un arrachement partiel permettant de montrer de manière schématique une tuyère à section variable, - La figure 2 est une représentation schématique d'une architecture de 10 commande d'une tuyère à section variable selon l'art antérieur, et - La figure 3 est une représentation schématique d'une architecture de commande d'une tuyère à section variable selon une première variante de l'invention, - La figure 4 est une représentation schématique d'une architecture de 15 commande d'une tuyère à section variable selon une deuxième variante de l'invention, - La figure 5 est une représentation schématique d'une architecture de commande d'une tuyère à section variable selon une troisième variante de l'invention, et 20 - La figure 6 est une représentation schématique d'une architecture de commande d'une tuyère à section variable selon une quatrième variante de l'invention. Une tuyère à section variable comprend au moins une partie mobile 56 reliée par l'intermédiaire d'une chaîne de transmission mécanique 60 à un actionneur 58 tel 25 qu'un moteur, comme illustré de manière schématique sur la figure 3. La motorisation, la tuyère à section variable, la ou les parties mobiles 56, la chaine de transmission mécanique et l'actionneur 58 ne sont pas plus décrits car ils sont connus de l'homme du métier.For this purpose, the subject of the invention is a device for controlling a variable-section nozzle of an engine of an aircraft, said variable-section nozzle comprising one or more moving parts between a first open position corresponding to the section. the largest of the nozzle and a second closed position corresponding to the smallest section of the nozzle, the said movable part (s) being connected via a mechanical transmission chain to an actuator, the said device comprising a system of control of the actuator connected to a control member adapted to control the actuator, characterized in that the control device comprises a control independent of the control system for locking the movable part or parts of the nozzle in a specific position. Other features and advantages will emerge from the following description of the invention, a description given by way of example only, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a side view of a propulsion unit of FIG. an aircraft with a partial cutaway for schematically showing a variable section nozzle; FIG. 2 is a schematic representation of a control architecture of a variable section nozzle according to the prior art, and FIG. 3 is a schematic representation of a control architecture of a variable-section nozzle according to a first variant of the invention; FIG. 4 is a schematic representation of a control architecture of a variable-section nozzle according to FIG. a second variant of the invention, - Figure 5 is a schematic representation of a control architecture of a variable section nozzle according to a third variant of The invention, and FIG. 6 is a schematic representation of a control architecture of a variable-section nozzle according to a fourth variant of the invention. A variable section nozzle comprises at least one movable portion 56 connected via a mechanical transmission chain 60 to an actuator 58 such as a motor, as illustrated schematically in FIG. variable-section nozzle, the movable part or parts 56, the mechanical transmission chain and the actuator 58 are not further described because they are known to those skilled in the art.

A titre d'exemple seulement, la tuyère à section variable et la chaine de transmission mécanique peuvent être identiques à celles décrites dans le document EP-779.429. Toutefois, l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation de la tuyère à section variable, ni à cette chaine de transmission mécanique. La tuyère à section variable est susceptible d'occuper une première position ouverte dans laquelle la section de passage est maximale et une seconde position fermée dans laquelle la section de passage est minimale. Pour assurer la commande de la tuyère à section variable, l'aéronef comprend un système de régulation 62 de la motorisation appelé également FADEC et au moins un organe de contrôle 64 appelé également PE permettant de contrôler un actionneur 58. Comme pour l'art antérieur, l'organe de contrôle 64 assure la fonction de convertisseur entre un circuit de commande en amont et un circuit de puissance en aval.By way of example only, the variable section nozzle and the mechanical transmission chain may be identical to those described in document EP-779.429. However, the invention is not limited to this embodiment of the variable section nozzle nor to this mechanical transmission chain. The variable section nozzle is likely to occupy a first open position in which the passage section is maximum and a second closed position in which the passage section is minimal. To ensure the control of the variable-section nozzle, the aircraft comprises a control system 62 of the engine also called FADEC and at least one control member 64 also called PE for controlling an actuator 58. As for the prior art , the control member 64 performs the function of converter between an upstream control circuit and a downstream power circuit.

Selon des variantes illustrées sur les figures 3 à 5, l'aéronef comprend pour chaque tuyère à section variable deux organes de contrôle 64 en parallèle. Selon une autre variante illustrée sur la figure 6, l'aéronef comprend pour chaque tuyère à section variable un unique organe de contrôle 64. Selon un premier mode de réalisation, l'aéronef comprend pour chaque tuyère à 20 section variable un actionneur 58 apte à déplacer grâce à une chaîne cinématique toutes les parties mobiles de la tuyère à section variable, ledit actionneur étant contrôlé par un organe de contrôle 64. Selon un autre mode de réalisation, l'aéronef comprend pour chaque tuyère à section variable, plusieurs actionneurs 58, chacun d'eux étant relié à des parties 25 mobiles via des chaînes de transmission mécanique, l'ensemble des actionneurs permettant de déplacer toutes les parties mobiles d'une tuyère à section variable et étant contrôlé par un organe de contrôle 64. Bien que la chaîne de transmission soit plus complexe dans le cas d'un unique actionneur, cette solution sera privilégiée car elle permet de réduire la masse embarquée, et de simplifier le fonctionnement et l'intégration. Selon un mode de réalisation, un actionneur 58 se présente sous la forme d'un moteur électrique dont l'arbre de sortie est relié à une première extrémité de la chaîne de transmission mécanique, l'autre extrémité ou plus précisément les autres extrémités de cette dernière étant reliées chacune à une partie mobile. L'aéronef comprend pour chaque organe de contrôle 64 deux séries de câbles 66, 66' assurant la transmission des signaux entre le système de régulation 62 et l'organe de contrôle 64 et deux alimentations 68, 68' en énergie électrique.According to variants illustrated in Figures 3 to 5, the aircraft comprises for each variable section nozzle two control members 64 in parallel. According to another variant illustrated in FIG. 6, the aircraft comprises for each variable-section nozzle a single control member 64. According to a first embodiment, the aircraft comprises, for each variable-section nozzle, an actuator 58 capable of moving by means of a kinematic chain all the moving parts of the variable-section nozzle, said actuator being controlled by a control member 64. According to another embodiment, the aircraft comprises for each variable-section nozzle, several actuators 58, each of them being connected to moving parts via mechanical transmission chains, the set of actuators for moving all the moving parts of a variable section nozzle and being controlled by a control member 64. Although the transmission chain is more complex in the case of a single actuator, this solution will be preferred because it reduces the mass of the board to simplify operation and integration. According to one embodiment, an actuator 58 is in the form of an electric motor whose output shaft is connected to a first end of the mechanical transmission chain, the other end or more precisely the other ends of this last being each connected to a moving part. The aircraft comprises for each control member 64 two series of cables 66, 66 'ensuring the transmission of signals between the control system 62 and the control member 64 and two power supplies 68, 68' in electrical energy.

De préférence, le dispositif de commande comprend des moyens 70 pour déterminer la position réelle de la ou des parties mobiles 56 sous forme d'au moins un capteur au niveau de la chaîne de transmission mécanique 60 ou du moteur 58 et/ou de capteurs de présence répartis le long de la course de la ou des parties mobiles 56, qui renseignent le système de régulation 62.Preferably, the control device comprises means 70 for determining the actual position of the moving part (s) 56 in the form of at least one sensor at the level of the mechanical transmission chain 60 or the motor 58 and / or sensors of presence distributed along the stroke of the movable part or parts 56, which inform the control system 62.

Selon une caractéristique importante de l'invention, le dispositif de commande comprend une commande 72, 72', 72", 72"' indépendante du système de régulation 62 permettant de bloquer la ou les parties mobiles 56 de la tuyère dans une position déterminée. Cette commande 72, 72', 72", 72"' agit sans passer par le système de régulation 62 sur l'alimentation de l'organe de contrôle 64, sur l'organe de contrôle 64, sur l'actionneur 58, sur l'un des éléments de la chaîne de transmission mécanique 60 ou sur la ou les parties mobiles 56. Cette commande 72, 72', 72", 72"' peut être actionnée manuellement et disposée dans le poste de pilotage ou actionnée automatiquement. Cette commande 72, 25 72', 72", 72"' est actionnée de préférence pendant les phases critiques du vol, au décollage, en montée ou en remise des gaz. Avantageusement, le dispositif de commande comprend des moyens 74 pour détecter une anomalie de fonctionnement de la tuyère à section variable, notamment une incohérence entre la position réelle déterminée par les moyens 70 et la position calculée. Selon un mode de réalisation, les moyens 74 pour détecter une anomalie de fonctionnement peuvent être intégrés dans le système de régulation 62 ou être indépendants. La dernière solution sera privilégiée si l'on souhaite s'affranchir du système de régulation 62 et pallier à son dysfonctionnement. Selon les cas, les moyens 74 peuvent renseigner le pilote qui agit en fonction de l'information sur la commande 72, 72', 72", 72"' ou ils peuvent par un automatisme déclencher de manière automatique la commande 72, 72', 72", 72"'.According to an important feature of the invention, the control device comprises a control 72, 72 ', 72 ", 72"' independent of the control system 62 for locking the movable part or parts 56 of the nozzle in a determined position. This control 72, 72 ', 72 ", 72"' acts without going through the control system 62 on the supply of the control member 64, on the control member 64, on the actuator 58, on the one of the elements of the mechanical transmission chain 60 or the movable part or parts 56. This control 72, 72 ', 72 ", 72"' can be operated manually and arranged in the cockpit or actuated automatically. This control 72, 72 ', 72 ", 72"' is preferably operated during the critical phases of flight, take-off, climb or go-around. Advantageously, the control device comprises means 74 for detecting an operating anomaly of the variable-section nozzle, in particular an inconsistency between the actual position determined by the means 70 and the calculated position. According to one embodiment, the means 74 for detecting an operating anomaly can be integrated in the control system 62 or be independent. The last solution will be preferred if one wishes to get rid of the regulation system 62 and overcome its dysfunction. Depending on the case, the means 74 can inform the driver acting on the information on the command 72, 72 ', 72 ", 72"' or they can automatically by an automatic trigger control 72, 72 ', 72 ", 72" '.

De préférence, la commande 72, 72', 72", 72"' bloque la tuyère à section variable en position ouverte. Avantageusement, l'actionnement de la commande 72, 72', 72", 72"' déclenche le passage de la tuyère à section variable en position ouverte si cette dernière ne l'occupe pas et le blocage de la tuyère à section variable dans cette position 15 ouverte. Selon une première variante illustrée sur la figure 3, la commande 72 envoie un signal à un relais 76 prévu au niveau de l'organe de contrôle 64 qui coupe l'alimentation en énergie électrique dudit organe de contrôle 64. Selon cette variante, chaque organe de contrôle 64 comprend d'une part une entrée 78 à 20 laquelle est reliée la commande 72 notamment via une liaison filaire 80, et d'autre part, un relais 76 relié à l'entrée 78 qui coupe ou non la ou les alimentation(s) 68, 68'. Selon un mode de réalisation privilégié de cette variante, la commande 72 peut être utilisée pour transmettre à l'organe de contrôle 64 un signal afin qu'il 25 alimente l'actionneur 58 jusqu'à la position ouverte de la tuyère à section variable préalablement à la coupure de l'alimentation en énergie électrique dudit organe de contrôle 64.Preferably, the control 72, 72 ', 72 ", 72"' blocks the variable section nozzle in the open position. Advantageously, the actuation of the control 72, 72 ', 72 ", 72"' triggers the passage of the variable-section nozzle in the open position if the latter does not occupy it and the blocking of the variable-section nozzle in this open position. According to a first variant illustrated in FIG. 3, the control 72 sends a signal to a relay 76 provided at the control member 64 which cuts off the supply of electrical power to said control member 64. According to this variant, each device control 64 comprises on the one hand an input 78 to which the control 72 is connected, in particular via a wire link 80, and on the other hand, a relay 76 connected to the input 78 which cuts or not the power supply (s) ( s) 68, 68 '. According to a preferred embodiment of this variant, the control 72 can be used to transmit to the control member 64 a signal so that it supplies the actuator 58 to the open position of the previously variable section nozzle. when the power supply of said control member 64 is cut off.

Ainsi, lorsque la commande 72 est activée, la tuyère à section variable est bloquée en position ouverte. Selon une deuxième variante illustrée sur la figure 4, le dispositif de commande comprend un verrou mécanique 82 contrôlé par une commande 72' indépendante 5 du système de régulation 62, ledit verrou mécanique étant apte à bloquer la ou les parties mobiles 56 de la tuyère dans une position. Selon un mode de réalisation, le verrou mécanique 82 est couplé à un électroaimant dont l'alimentation électrique est contrôlée par un relais lui-même relié par une liaison filaire 84 à la commande 72'. 10 Selon un mode de réalisation privilégié, la commande 72' peut être utilisée pour transmettre à l'organe de contrôle 64 un signal afin qu'il alimente l'actionneur 58 jusqu'à la position ouverte de la tuyère à section variable préalablement à l'activation du verrou mécanique 82. Ainsi, lorsque la commande 72' est activée, la tuyère à section variable est 15 bloquée en position ouverte. Selon une troisième variante illustrée sur la figure 5, le dispositif de commande comprend une commande 72" reliée par une liaison filaire 86 à un organe de contrôle 64, ce dernier comprenant une logique 88 lui permettant à réception d'un signal transmis par la commande 72" de bloquer la ou les parties mobiles 56 20 de la tuyère dans une position déterminée. Selon un mode de réalisation privilégié, la logique 88 de l'organe de contrôle 64 peut intégrer une fonction lui permettant d'alimenter l'actionneur 58 jusqu'à la position ouverte de la tuyère à section variable préalablement à son blocage. Selon ces différentes variantes, la tuyère à section variable est bloquée en 25 position ouverte pendant les phases critiques du vol. Cette position a l'avantage de palier à tout risque de vibrations à régime maximum.Thus, when the control 72 is activated, the variable-section nozzle is locked in the open position. According to a second variant illustrated in FIG. 4, the control device comprises a mechanical lock 82 controlled by a control 72 'independent of the regulation system 62, said mechanical lock being able to block the moving part or parts 56 of the nozzle in a position. According to one embodiment, the mechanical lock 82 is coupled to an electromagnet whose power supply is controlled by a relay itself connected by a wired link 84 to the control 72 '. According to a preferred embodiment, the control 72 'can be used to transmit to the control member 64 a signal so that it feeds the actuator 58 to the open position of the variable section nozzle prior to the Thus, when the control 72 'is turned on, the variable section nozzle is locked in the open position. According to a third variant illustrated in FIG. 5, the control device comprises a control 72 "connected by a wire link 86 to a control member 64, the latter comprising a logic 88 enabling it to receive a signal transmitted by the control 72 "block the movable portion or 56 56 of the nozzle in a determined position. According to a preferred embodiment, the logic 88 of the control member 64 can integrate a function enabling it to supply the actuator 58 to the open position of the variable-section nozzle prior to its blocking. According to these different variants, the variable section nozzle is locked in the open position during the critical phases of the flight. This position has the advantage of bearing any risk of vibration at maximum speed.

Même si la poussée n'est pas adaptée à la phase de croisière, l'augmentation du régime moteur permet de récupérer le manque de poussée moyennant une faible augmentation du carburant consommé. Quelle que soit la variante, la redondance intrinsèque à l'architecture du système de régulation permet de considérer que la tuyère à section variable est contrôlée par deux moyens indépendants et redondants. La présence d'une commande 72, 72', 72" selon l'invention constitue un troisième moyen indépendant et redondant de contrôle de la tuyère à section variable qui permet d'améliorer le niveau de sécurité.Even if the thrust is not adapted to the cruising phase, the increase of the engine speed makes it possible to recover the lack of thrust by means of a small increase of the consumed fuel. Whatever the variant, the intrinsic redundancy in the architecture of the control system makes it possible to consider that the variable-section nozzle is controlled by two independent and redundant means. The presence of a control 72, 72 ', 72 "according to the invention constitutes a third independent and redundant means of control of the variable section nozzle which makes it possible to improve the level of safety.

Avantageusement, la commande 72, 72', 72" permet de déplacer la tuyère à section variable en position ouverte indépendamment du système de régulation 62 et de contourner sa commande lorsqu'il devient incontrôlable. Selon une autre variante, l'aéronef comprend pour chaque tuyère à section variable un unique organe de contrôle 64 et des moyens d'immobilisation 90 de toutes les parties mobiles 56 qui sont en permanence activés et qui sont désactivés uniquement lors du changement de position de la ou des parties mobiles 56. Ainsi tant que le déplacement des parties mobiles 56 d'une tuyère à section variable n'est pas commandé notamment par le système de régulation 62 (via l'organe de contrôle 64), les moyens d'immobilisation 90 bloquent la ou les parties mobiles 56. Les moyens d'immobilisation 90 sont susceptibles d'occuper deux états, un premier état activé dans lequel ils interfèrent physiquement avec la chaîne de transmission mécanique et empêchent tout mouvement de la ou des parties mobiles 56 et un second état désactivé dans lequel ils n'interfèrent pas avec la chaîne de transmission et autorisent le mouvement de la ou des parties mobiles 56. Ainsi, lorsque les moyens d'immobilisation 90 sont à l'état activé, la tuyère à section variable fonctionne comme une tuyère à section constante alors que lorsque les moyens d'immobilisation 90 sont à l'état désactivé elle fonctionne comme une réelle tuyère à section variable dont la section peut être ajustée. De préférence, les moyens d'immobilisation comprennent un corps et une partie mobile susceptible d'être en contact avec un élément de la chaîne de transmission mécanique à l'état activé et distante dudit élément de la chaîne de transmission mécanique à l'état désactivé, ainsi qu'un moyen de rappel (comme un ressort par exemple) apte à maintenir la partie mobile à l'état activé et un actionneur apte en réponse à un signal à maintenir la partie mobile à l'état désactivé à l'encontre du moyen de rappel.Advantageously, the control 72, 72 ', 72 "makes it possible to move the variable-section nozzle in the open position independently of the control system 62 and to bypass its control when it becomes uncontrollable. variable section nozzle a single control member 64 and immobilizing means 90 of all the moving parts 56 which are permanently activated and which are deactivated only during the change of position of the movable part or parts 56. As long as the displacement of the moving parts 56 of a nozzle of variable section is not controlled in particular by the control system 62 (via the control member 64), the immobilizing means 90 block the moving part or parts 56. The means 90 are likely to occupy two states, a first activated state in which they physically interfere with the mechanical transmission chain and prevent any movement movable portion or parts 56 and a second deactivated state in which they do not interfere with the transmission chain and allow the movement of the movable part (s) 56. Thus, when the immobilizing means 90 are at the activated state, the variable section nozzle functions as a constant section nozzle while when the immobilizing means 90 are in the deactivated state it functions as a real nozzle with variable section whose section can be adjusted. Preferably, the immobilizing means comprise a body and a movable part capable of being in contact with an element of the mechanical transmission chain in the activated state and remote from said element of the mechanical transmission chain in the deactivated state. , as well as a return means (such as a spring for example) able to keep the moving part in the activated state and an actuator able in response to a signal to keep the moving part in the deactivated state against the means of recall.

Ainsi, à l'état repos, en l'absence de signal, les moyens d'immobilisation sont activés. Parmi les solutions envisageables pour assurer la fonction des moyens d'immobilisation, celle qui sera choisie devra avoir une fiabilité inférieure à 10E6 par heure de vol.Thus, in the idle state, in the absence of a signal, the immobilization means are activated. Among the possible solutions to ensure the function of the immobilization means, the one that will be chosen must have a reliability of less than 10E6 per hour of flight.

Pour répondre à ce critère, l'actionneur des moyens d'immobilisation est un électroaimant. Selon un mode de réalisation, les moyens d'immobilisation 90 se présentent sous la forme d'un frein à disque comportant d'une part un étrier avec deux mâchoires qui serrent un élément de la chaîne de transmission, et d'autre part au moins un ressort tendant à maintenir les mâchoires rapprochées et au moins un électroaimant qui, lorsqu'il est activé, écarte les mâchoires à l'encontre du ressort. Ainsi, lorsque l'électroaimant n'est pas parcouru par un courant, il n'exerce aucun effort si bien que les mâchoires sous l'action du ressort maintiennent la chaîne 25 de transmission mécanique immobilisée. Selon une première variante, les moyens d'immobilisation 90 sont commandés par l'organe de contrôle 64 et une liaison est prévue entre les moyens d'immobilisation 90 et l'organe de contrôle 64. Cette variante est plus particulièrement adaptée lorsque l'actionneur 58 est un moteur à courant continu. bans ce cas, lorsque l'organe de contrôle 64 alimente en courant le moteur pour déplacer la ou les parties actives 56, il alimente également en parallèle ou en série l'électroaimant des moyens d'immobilisation qui passent alors à l'état désactivé. Selon un premier avantage, lorsque l'organe de contrôle est défaillant en raison d'une coupure de l'alimentation électrique ou d'un dysfonctionnement interne, aucun signal n'est transmis aux moyens d'immobilisation 90 qui restent ainsi à l'état activé. En variante, les moyens d'immobilisation 90 pourraient être commandés par le système de régulation 62 et une liaison pourrait être prévue entre les moyens d'immobilisation 90 et le système de régulation 62. bans ce cas, lorsque ce dernier transmet un signal électrique à l'organe de contrôle pour provoquer le mouvement de la ou des parties mobiles 56, il transmet en parallèle un signal aux moyens d'immobilisation pour les désactiver.To meet this criterion, the actuator of the immobilizing means is an electromagnet. According to one embodiment, the immobilizing means 90 are in the form of a disc brake comprising on the one hand a stirrup with two jaws which grip one element of the transmission chain, and on the other hand at least a spring tending to keep the jaws close together and at least one electromagnet which, when activated, spreads the jaws against the spring. Thus, when the electromagnet is not traversed by a current, it exerts no effort so that the jaws under the action of the spring maintain the mechanical transmission chain 25 immobilized. According to a first variant, the immobilizing means 90 are controlled by the control member 64 and a connection is provided between the immobilizing means 90 and the control member 64. This variant is more particularly adapted when the actuator 58 is a DC motor. in this case, when the control member 64 supplies current to the motor to move the active part (s) 56, it also feeds in parallel or in series the electromagnet of the immobilization means which then pass to the deactivated state. According to a first advantage, when the control member fails due to a power failure or internal malfunction, no signal is transmitted to the immobilizing means 90 which thus remain in the state activated. Alternatively, the immobilization means 90 could be controlled by the control system 62 and a connection could be provided between the immobilization means 90 and the control system 62. In this case, when the latter transmits an electrical signal to the control member to cause the movement of the movable part or parts 56, it transmits in parallel a signal to the immobilization means to disable them.

En complément des moyens d'immobilisation, l'aéronef comprend pour chaque tuyère des moyens 92 pour déterminer la position réelle de la ou des parties mobiles reliés au système de régulation 62. Ainsi, ces moyens 92 sont indépendants de l'organe de contrôle et de l'actionneur et peuvent renseigner le système de régulation 62 même en cas de défaillance d'un de ces éléments. be préférence, les moyens 92 pour déterminer la position réelle de la ou des parties mobiles comprennent un capteur incrémental angulaire de type RVDT (pour Rotary Variable Differenthal Transformer) Ce capteur peut être installé au niveau de l'actionneur, au niveau de la chaîne de transmission mécanique ou au niveau de la ou des parties mobiles par 25 l'intermédiaire d'un capteur de type LVDT (pour Linear Variable Differential Transformer).In addition to the immobilization means, the aircraft comprises, for each nozzle, means 92 for determining the actual position of the moving part or parts connected to the regulation system 62. Thus, these means 92 are independent of the control member and of the actuator and can inform the control system 62 even in the event of failure of one of these elements. Preferably, the means 92 for determining the actual position of the moving part (s) comprise an RVDT (Rotary Variable Different Transformer) type of incremental sensor. This sensor can be installed at the level of the actuator, at the level of the rotary chain. mechanical transmission or at the moving part or parts via an LVDT type sensor (Linear Variable Differential Transformer).

En fonctionnement normal, avant chaque changement de configuration, les moyens 92 renseignent le système de régulation 62 et lui indiquent la position réelle de la ou des parties mobiles de la tuyère à section variable. En suivant, le système de régulation 62 transmet un signal à l'organe de contrôle 5 64 afin que ce dernier déclenche la rotation du moteur 58 d'une certaine valeur angulaire. En parallèle, une instruction est transmise aux moyens d'immobilisation 90 afin de les désactiver. A la réception du signal, l'organe de contrôle 64 commande la rotation du moteur 58 selon la valeur angulaire donnée qui lui-même provoque via la chaîne de transmission mécanique le mouvement de la ou des 10 parties mobiles de la tuyère à section variable. Ce mouvement est rendu possible du fait que les moyens d'immobilisation sont désactivés. Après un laps de temps, les moyens d'immobilisation sont de nouveau activés. Ce laps de temps peut être généré par une temporisation. Avantageusement, les moyens 92 indiquent au système de régulation 62 la 15 nouvelle position réelle de la ou des parties mobiles 56 de la tuyère à section variable après chaque changement configuration. Ce retour d'informations permet d'indiquer au système de régulation 62 si l'organe de contrôle et/ou l'actionneur 58 sont défaillants. En effet, si la position réelle détectée par les moyens 92 et transmise au système de régulation 62, après la modification de la 20 configuration de la tuyère à section variable, ne correspond pas à la valeur théorique calculée par le système de régulation 62 alors cela traduit une défaillance d'un des éléments. Comme pour les variantes illustrées sur les figures 3 à 5, le dispositif de commande comprend une commande 72' qui permet de bloquer la tuyère à 25 section variable dans une position donnée, avantageusement après l'avoir déplacée en position ouverte. Selon les cas, cette commande 72"' peut piloter un relais à la manière de la variante illustrée sur la figure 3, un verrou mécanique à la manière de la variante illustrée sur la figure 4 ou une logique de l'organe de contrôle à la manière de la variante illustrée sur la figure 5.In normal operation, prior to each configuration change, the means 92 inform the control system 62 and indicate the actual position of the movable part (s) of the variable section nozzle. By following, the regulating system 62 transmits a signal to the control member 64 so that the latter triggers the rotation of the motor 58 by a certain angular value. In parallel, an instruction is transmitted to the immobilization means 90 in order to deactivate them. Upon receipt of the signal, the control member 64 controls the rotation of the motor 58 according to the given angular value which itself causes via the mechanical transmission chain the movement of the movable part (s) of the variable section nozzle. This movement is made possible because the immobilization means are deactivated. After a period of time, the immobilization means are activated again. This time can be generated by a timer. Advantageously, the means 92 indicate to the control system 62 the new real position of the moving part (s) 56 of the variable section nozzle after each configuration change. This feedback is used to indicate to the control system 62 whether the control member and / or the actuator 58 are faulty. Indeed, if the actual position detected by the means 92 and transmitted to the control system 62, after the modification of the configuration of the variable section nozzle, does not correspond to the theoretical value calculated by the control system 62 then this reflects a failure of one of the elements. As for the variants illustrated in FIGS. 3 to 5, the control device comprises a control 72 'which makes it possible to block the variable-section nozzle in a given position, advantageously after having moved it into the open position. Depending on the case, this control 72 "'can drive a relay in the manner of the variant illustrated in Figure 3, a mechanical lock in the manner of the variant illustrated in Figure 4 or a logic of the control member to the way of the variant illustrated in FIG. 5.

Claims

REVENDICATIONS1. Device for controlling a variable-section nozzle of an aircraft engine, said variable-section nozzle comprising one or more moving parts (56) between a first open position corresponding to the largest section of the nozzle and a second closed position corresponding to the smallest section of the nozzle, said one or more moving parts being connected via a mechanical transmission chain (60) to an actuator (58), said device comprising a control system ( 62) of the actuator connected to a control member (64) able to control the actuator (58), characterized in that the control device comprises a control (72, 72 ', 72 ", 72"') independent of the control system (62) for locking the movable part or parts (56) of the nozzle in a determined position.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the control (72, 72 ', 72 ", 72"') independently ensures the blocking of the movable part (s) (56) of the nozzle in the open position.

3. Control device according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a relay (76) provided at the control member (64) controlled by the control (72) independent, able to cut or not the power supply of said control member (64).

4. Control device according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a mechanical lock (82) controlled by the control (72 ') independent of the control system (62), said mechanical lock being able to block the or the moving parts (56) of the nozzle.

5. Control device according to claim 1 or 2, characterized in that the control member (64) comprises a logic (88) allowing it to receive a signal transmitted by the control (72 ") to block the or the moving parts 56 of the nozzle in a position.

6. Control device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises means (70, 92) for determining the actual position of the movable part or parts (56).

7. Control device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises means (74) for detecting an operating anomaly of the variable section nozzle.

8. Control device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises for each variable section nozzle a single control member (64) and immobilization means (90) of all the moving parts ( 56) which are permanently activated and which are deactivated only when the position of the moving part or parts (56) is changed.

9. Nacelle comprising a variable section nozzle controlled by a device according to one of claims 1 to 8.